عرض مصدر زركونيوم

{{معلومات زركونيوم}}
'''الزركونيوم''' [[عنصر كيميائي]] [[رمز كيميائي|رمزه]] '''Zr''' و[[عدد ذري|عدده الذري]] 40؛ وينتمي إلى [[عناصر مستوى فرعي d|عناصر المستوى الفرعي d]] في [[عناصر الدورة الخامسة|الدورة الخامسة]]، ويقع في المرتبة الثانية ضمن [[عناصر المجموعة الرابعة]] في [[الجدول الدوري]]. ينتمي الزركونيوم كيميائياً إلى [[فلز انتقالي|الفلزات الانتقالية]]. يوجد هذا العنصر في الشروط القياسية على هيئة فلز أبيض رمادي ذي [[بريق (تعدين)|بريق]]. وهو مقاوم [[تآكل|للتآكل]] ويشبه عنصر [[هافنيوم|الهافنيوم]]، وبدرجة أقل عنصر [[تيتانيوم|التيتانيوم]].

يشتق اسم هذا العنصر من [[زركون|الزركون]]، وهو أكثر [[معدن|معادنه]] شهرة وانتشاراً، وبدوره يشتق اسم المعدن من كلمة [[زرقون]] التي تعود جذورها إلى [[اللغة الفارسية|الفارسية]] بمعنى {{ط|شبيه الذهب}}. هناك خمسة [[نظير (كيمياء)|نظائر]] للزركونيوم في الطبيعة، أربعة منها مستقرة. كما يشكل الزركونيوم عدداً من [[مركب كيميائي|المركبات الكيميائية]] [[مركب لاعضوي|اللاعضوية]].

يستخدم الزركونيوم في صناعة وتحضير [[مادة حرارية|المواد الحرارية]] وفي صناعة [[سبيكة|السبائك]]؛ وبسبب انخفاض [[مقطع تصادم (فيزياء)|مقطع التصادم]] بالنسبة [[التقاط نيوترون|لالتقاط النيوترونات]]، لذلك يستخدم في تركيب [[وقود نووي|الوقود النووي]]. لا يوجد لعنصر الزركونيوم أي دور حيوي معروف، كما لا يوجد له [[تأثير سمي|تأثير سمّي]].

== التاريخ وأصل التسمية ==
يعود أصل تسمية هذا العنصر إلى معدن [[زركون|الزركون]] {{#tag:ref|zircon|group="ط"}}، والذي بدوره مشتق من كلمة [[زرقون]] [[اللغة الفارسية|الفارسية]]، وهي تعني {{ط|شبيه الذهب}}.<ref name="Stwertka">{{استشهاد بكتاب |الأخير=Stwertka |الأول=Albert |عنوان=A Guide to the Elements |مسار=https://archive.org/details/guidetoelements00stwe/page/117 |التسجيل=registration |ناشر=Oxford University Press |سنة=1996 |صفحات=117–119 |isbn=978-0-19-508083-4}}</ref> وعرفت المعادن الزركونية مثل [[زرقون|الزرقون]] {{#tag:ref|jargoon|group="ط"}} و[[جاسينث|الجاسينث]] {{#tag:ref|jacinth|group="ط"}} {{#tag:ref|أو hyacinth ويعرف أيضاً باسم الياقوت الأكهب|group="ملاحظة"}}، منذ القدم على هيئة [[حجر كريم|أحجار كريمة]]، إذ ورد ذكرها في المدونات [[إنجيل|الإنجيلية]].<ref name="Stwertka" /><ref name="CRC2008" />

[[ملف:Martin Heinrich Klaproth.jpg|تصغير|120 بك|يمين|مارتن هاينريش كلابروت مكتشف عنصر الزركونيوم]]
لم يكن يعرف أن تلك المعادن حاوية على عنصر جديد إلا في سنة 1789،<ref name="greenwood">{{استشهاد بكتاب|عنوان=The History and Use of our Earth's Chemical Elements|الأخير=Krebs|الأول=Robert E.|تاريخ=1998|ناشر=Greenwood Press|isbn=978-0-313-30123-0|مكان=Westport, Connecticut|صفحات=[https://archive.org/details/historyuseofoure00kreb/page/98 98–100]|التسجيل=registration|مسار=https://archive.org/details/historyuseofoure00kreb/page/98}}</ref> وذلك عندما تمكن [[مارتن كلابروت]] {{#tag:ref|Martin Heinrich Klaproth|group="ط"}} من الاكتشاف عندما كان يحلل عينة من أحجار الزرقون من [[سريلانكا]] {{#tag:ref|كانت حينها تعرف باسم سيلان|group="ملاحظة"}}، وأطلق على العنصر الجديد اسم زركونيوم نسبة إلى [[زركون|الزركون]].<ref name="CRC2008" /> حاول [[همفري ديفي]] {{#tag:ref|Humphry Davy|group="ط"}} عزل العنصر الجديد في سنة 1808 باستخدام أسلوب [[تحليل كهربائي|التحليل الكهربائي]] {{#tag:ref|electrolysis|group="ط"}}، لكن محاولاته باءت بالفشل.<ref name="nbb" /> إلى أن تمكن [[يونس ياكوب بيرسيليوس]] {{#tag:ref|Jöns Jakob Berzelius|group="ط"}} من الحصول عليه في سنة 1824، ولكن بشكل غير نقي، عبر تسخين مزيج من [[بوتاسيوم|البوتاسيوم]] و{{ط|فلوريد الزركونيوم والبوتاسيوم}} {{#tag:ref|potassium zirconium fluoride K<sub>2</sub>ZrF<sub>6</sub>|group="ط"}} في أنبوب من [[حديد|الحديد]].<ref name="CRC2008" />

كانت العينات المستحصلة من الزركونيوم في البداية غير نقية، بالتالي كانت مهمة تحديد القيمة الدقيقة [[كتلة ذرية|للكتلة الذرية]] صعبة للغاية، إذ كانت العينات [[شائبة|مشوبة]] دوماً بكميات من عنصر [[هافنيوم|الهافنيوم]].<ref>O. Hönigschmied, E. Zintl, F. Gonzalez: ''Über das Atomgewicht des Zirconiums.'' In: ''Zeitschrift für allgemeine und anorganische Chemie.'' 139, 1924, S.&nbsp;293–309.</ref> تغير الأمر في سنة 1925، بعد أن تمكن العالمان [[أنطون إدوارد فان أركل]] {{#tag:ref|Anton Eduard van Arkel|group="ط"}} و[[يان هندريك دي بوير]] {{#tag:ref|Jan Hendrik de Boer|group="ط"}} من تطوير [[طريقة القضيب البلوري|عملية القضيب البلوري]] {{#tag:ref|crystal bar process|group="ط"}}، والتي كانت أول عملية صناعية مكّنت من الحصول على الزركونيوم النقي.

== الوفرة الطبيعية ==
;على الأرض
تبلغ الوفرة الطبيعية للزركونيوم في [[القشرة الأرضية]] وسطياً مقدار 130&nbsp;مغ/كغ، وذلك ما يعادل 0.016%،<ref name="dtv">Hans Breuer: ''dtv-Atlas Chemie.'' Band 1, 9. Auflage. dtv-Verlag, 2000, ISBN 3-423-03217-0.</ref> وبذلك يأتي ترتيبه في المرتبة الثامنة عشرة من حيث [[وفرة طبيعية للعناصر الكيميائية في القشرة الأرضية|الوفرة الطبيعية للعناصر الكيميائية في القشرة الأرضية]].<ref name="argonne" /><ref>N. N. Greenwood, A. Earnshaw: ''Chemie der Elemente.'' 1. Auflage. 1988, ISBN 3-527-26169-9, S.&nbsp;1231.</ref> أما تركيزه الوسطي في [[ماء البحر]] فيبلغ مقدار 0.026&nbsp;ميكروغرام/الليتر.

[[ملف:Zircon-49506.jpg|تصغير|يمين|120 بك|زركون]]
لا يوجد الزركونيوم في الطبيعة على هيئة [[فلز طبيعي]] {{#tag:ref|native metal|group="ط"}} بشكله العنصري الحر، إنما مرتبطاً في [[مركب كيميائي|مركبات كيميائية]]. يعد [[زركون|الزركون]] المصدر الرئيسي للزركونيوم، وهو معدن من [[معادن السيليكات]] {{#tag:ref|silicate mineral|group="ط"}}،<ref name="nbb" /> كما يوجد الزركونيوم في أكثر من 140 [[معدن]]اً، من ضمنها معدنا [[باديليت|الباديليت]] {{#tag:ref|baddeleyite|group="ط"}} و[[إيودياليت|الإيودياليت]] {{#tag:ref|eudialyte|group="ط"}}.<ref>{{استشهاد بويب|مؤلف=Ralph, Jolyon|مؤلف2=Ralph, Ida|name-list-style=amp |عنوان=Minerals that include Zr|ناشر=Mindat.org |تاريخ=2008|مسار= http://www.mindat.org/chemsearch.php?inc=Zr%2C&exc=&sub=Search+for+Minerals|تاريخ الوصول=2008-02-23|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20240630002450/http://www.mindat.org/chemsearch.php?inc=Zr%2C&exc=&sub=Search+for+Minerals|تاريخ أرشيف=2024-06-30}}</ref> عادة ما توجد معادن الزكونيوم في الصخور السيليكاتية [[تدخل (جيولوجيا)|المتداخلة]] مثل [[جرانيت|الغرانيت]] {{#tag:ref|Granite|group="ط"}}. وفي أغلب الأحيان يكون [[هافنيوم|الهافنيوم]] مرافقاً له، وبنسبة نمطية تبلغ 36:1.<ref name="USGS_2022">{{استشهاد بويب| مسار = https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2022/mcs2022-zirconium-hafnium.pdf| عنوان = USGS 2022 Minerals Yearbook|تاريخ =2022-09-01| ناشر =هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20240703025319/https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2022/mcs2022-zirconium-hafnium.pdf|تاريخ أرشيف=2024-07-03}}</ref>

;في الكون
يوجد الزركونيوم في الكون بشكل فائض نسبياً في [[نجم من النوع S|النجوم من النوع S]]، وبرهن على وجوده في [[الشمس]] و[[حجر نيزكي|الأحجار النيزكية]]. كما بينت العينات المستجلية من مهمات [[برنامج أبولو]] {{#tag:ref|Apollo missions|group="ط"}} المختلفة وجود تراكيز مرتفعة نسبياً من [[أكسيد الزركونيوم الرباعي|أكسيد الزركونيوم]] في [[صخور القمر]] بالمقارنة مع محتواها [[صخر|الصخور]] على الأرض.<ref name="CRC2008" />

== الاستخراج ==
يعد معدن [[زركون|الزركون]] الخام الرئيسي لعنصر الزركونيوم، وهو ينتشر غالباً في أنحاء مختلفة من العالم على شكل توضعات رسوبية صغيرة على هيئة [[بلورة|بلورات]] دقيقة. أما التوضعات الكبيرة فتنتشر في دول مثل [[أستراليا]] و[[البرازيل]] و[[الهند]] و[[روسيا]] و[[الصين]] و[[جنوب إفريقيا]] و[[الولايات المتحدة]]؛ وفي سنة 2013 كان ثلثا التعدين العالمي للزركون متركزاً في أستراليا وجنوب إفريقيا.<ref name="nbb13">{{استشهاد بويب|عنوان=Zirconium and Hafnium – Mineral resources|تاريخ=2014| مسار= http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/mcs-2014-zirco.pdf|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20240707002526/https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/mcs-2014-zirco.pdf|تاريخ أرشيف=2024-07-07}}</ref> وفق تقديرات مسح جيولوجية فإن الاحتياطي العالمي من الزركون يفوق 60 مليون طن،<ref name="usgs2008">{{استشهاد بدورية محكمة |عنوان= Zirconium and Hafnium |صحيفة= Mineral Commodity Summaries |صفحات= 192–193 |تاريخ=January 2008 |مسار= http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/mcs-2008-zirco.pdf |تاريخ الوصول= 2008-02-24|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20240208101518/https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/mcs-2008-zirco.pdf|تاريخ أرشيف=2024-02-08}}</ref> أما الإنتاج العالمي من الزركونيوم فهو يقارب 900 ألف طن.<ref name="argonne">{{استشهاد بكتاب|الأول1=John|الأخير1=Peterson|الأول2=Margaret| الأخير2=MacDonell|الفصل=Zirconium|عنوان=Radiological and Chemical Fact Sheets to Support Health Risk Analyses for Contaminated Areas|تاريخ=2007|صفحات=64–65|ناشر=Argonne National Laboratory|مسار=http://www.evs.anl.gov/pub/doc/ANL_ContaminantFactSheets_All_070418.pdf|تاريخ الوصول=2008-02-26|حالة المسار=dead|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20080528130257/http://www.evs.anl.gov/pub/doc/ANL_ContaminantFactSheets_All_070418.pdf|تاريخ أرشيف=2008-05-28}}</ref>

يستحصل على الزركونيوم على هيئة منتج ثانوي من عمليات تعدين ومعالجة خامات [[تيتانيوم|التيتانيوم]]، من معدني [[إلمينيت|الإلمينيت]] {{#tag:ref|ilmenite|group="ط"}} و[[روتيل|الروتيل]] {{#tag:ref|rutile|group="ط"}}، وكذلك خامات [[قصدير|القصدير]].<ref>{{استشهاد بويب|الأخير=Callaghan|الأول=R.|عنوان=Zirconium and Hafnium Statistics and Information|ناشر=US Geological Survey|تاريخ=2008-02-21|مسار= http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/|تاريخ الوصول=2008-02-24|مسار أرشيف= https://archive.today/20120530050102/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/|تاريخ أرشيف=2012-05-30}}</ref> ويكون بعد التعدين على هيئة زركون ([[سيليكات الزركونيوم الرباعي]])، والذي يكون سعره أقل بشكل واضح من فلز الزركونيوم بسبب عمليات المعالجة والتنقية.<ref name="usgs2008" /> غالباً ما يستخدم الزركون بشكل مباشر في التطبيقات التجارية والاستهلاكية، في حين أن نسبة قليلة (حوالي 5%) منه تحول إلى الفلز.<ref>[https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/zircomyb05.pdf Mineral Yearbook 2005 der U.S. Geological Society für Zirconium] (PDF; 158&nbsp;kB). {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20240625090034/https://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/zirconium/zircomyb05.pdf|date=2024-06-25}}</ref>

== الإنتاج ==
يعالج الزركون الخام المستحصل من عمليات التعدين بمصهور قلوي من [[هيدروكسيد الصوديوم]] (الصودا الكاوية)، مما يؤدي بالنهاية إلى الحصول على [[أكسيد الزركونيوم الرباعي|ثنائي أكسيد الزركونيوم]] (زركونيا). يلي ذلك معالجة الأكسيد [[فحم الكوك|بفحم الكوك]] في [[فرن القوس الكهربائي]] {{#tag:ref|Electric arc furnace
|group="ط"}} بوجود غاز [[كلور|الكلور]]:

: <math>\mathrm{ ZrO_2\ + 2\ C + 2\ Cl_2 \ \xrightarrow{900^{\circ}C} \ ZrCl_4 +\ 2\ CO }</math>

لا يمكن إجراء عملية [[اختزال (كيمياء)|الاختزال]] المباشر لمركب [[كلوريد الزركونيوم الرباعي]] (رباعي كلوريد الزركونيوم) الناتج من الخطوة السابقة من أجل الحصول على عنصر الزركونيوم، بسبب وجود [[شائبة|شوائب]] صعبة الفصل من [[كربيد|الكربيد]]. بدلاً من ذلك تجرى عملية اختزال لمركب رباعي كلوريد الزركونيوم باستخدام فلز [[مغنيسيوم|المغنيسيوم]] وفق [[عملية كرول]] {{#tag:ref|Kroll process|group="ط"}} في وسط من غاز [[هيليوم|الهيليوم]].<ref name="CRC2008" /><ref name="madehow" /><ref name="metal1998">{{استشهاد بكتاب|الأول=James B.|الأخير=Hedrick|الفصل=Zirconium|عنوان=Metal Prices in the United States through 1998|تاريخ=1998|صفحات=175–178|ناشر=US Geological Survey|مسار= http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/metal_prices/metal_prices1998.pdf|تاريخ الوصول=2008-02-26|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20240324162757/http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/metal_prices/metal_prices1998.pdf|تاريخ أرشيف=2024-03-24}}</ref>

: <math>\mathrm{ ZrCl_4\ + 2\ Mg \ \longrightarrow \ Zr +\ 2\ MgCl_2}</math>

يتبع ذلك إجراء عملية [[تلبيد]] {{#tag:ref|sintering|group="ط"}} (تصليد حراري) للفلز الناتج للوصول إلى شكل قابل للتطريق من أجل [[صنع الأدوات المعدنية]] {{#tag:ref|Metalworking|group="ط"}}.<ref name="madehow" />

: <math>\mathrm{ ZrCl_4\ + 2\ Mg \ \longrightarrow \ Zr +\ 2\ MgCl_2}</math>

=== التنقية ===
يحوي الزركونيوم التجاري في أغلب الأحيان على شوائب من عنصر [[هافنيوم|الهافنيوم]] بنسبة تتراوح بين 1–3%.<ref name="Ullmann" /> ويتعلق الأمر بنوعية التطبيق من أجل تحديد النقاوة المرجوة، فمن أجل التطبيقات في [[مفاعل نووي|المفاعلات النووية]]، يتطلب الأمر أن تكون نقاوة الزركونيوم مرتفعة جداً،<ref name="Stwertka" /> وأن يزال الهافنيوم بسبب اختلاف خواص امتصاص [[نيوترون|النيوترونات]]؛ [[مقطع نيوتروني|فالمقطع النيوتروني]] {{#tag:ref|Neutron cross section|group="ط"}} للهافنيوم أكبر بمقدار 600 ضعف من الزركونيوم.<ref name="b1">{{استشهاد بكتاب|مؤلف=Brady, George Stuart|مؤلف2=Clauser, Henry R.|مؤلف3=Vaccari, John A.|name-list-style=amp |عنوان=Materials handbook: an encyclopedia for managers, technical professionals, purchasing and production managers, technicians, and supervisors|مسار= https://books.google.com/books?id=vIhvSQLhhMEC&pg=PA1063|تاريخ الوصول=2011-03-18 |سنة=2002|ناشر=McGraw-Hill Professional|isbn=978-0-07-136076-0|صفحات=1063–|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20240208101628/https://books.google.com/books?id=vIhvSQLhhMEC&pg=PA1063|تاريخ أرشيف=2024-02-08}}</ref> لذلك يستخدم الهافنيوم المفصول من عمليات تنقية الزركونيوم في تصنيع [[قضيب تحكم|قضبان التحكم]] {{#tag:ref|control rods|group="ط"}} في المفاعلات النووية.<ref>{{استشهاد بكتاب|مؤلف=Zardiackas, Lyle D.|مؤلف2=Kraay, Matthew J.|مؤلف3=Freese, Howard L.|name-list-style=amp |عنوان=Titanium, niobium, zirconium and tantalum for medical and surgical applications|مسار= https://books.google.com/books?id=iAlt_F5K9KkC&pg=PA21|تاريخ الوصول=2011-03-18 |سنة= 2006|ناشر=ASTM International|isbn=978-0-8031-3497-3|صفحات=21–|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20240208101629/https://books.google.com/books?id=iAlt_F5K9KkC&pg=PA21|تاريخ أرشيف=2024-02-08}}</ref>

هناك عدة وسائل من أجل تنقية الزركونيوم من الهافنيوم.<ref name="Ullmann">Nielsen, Ralph (2005) "Zirconium and Zirconium Compounds" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim. {{دوي|10.1002/14356007.a28_543}}</ref> من هذه الأساليب استخدام تقنية [[استخلاص سائل-سائل]] {{#tag:ref|liquid-liquid extraction|group="ط"}} لمشتقات أكسيد [[ثيوسيانات|الثيوسيانات]] الموافقة، إذ أن مشتقات الهافنيوم ذات [[انحلالية]] أكبر في مذيب [[ميثيل إيزوبوتيل الكيتون]] {{#tag:ref|Methyl isobutyl ketone (MIBK, 4-methylpentan-2-one)|group="ط"}} بالمقارنة مع الماء. ويستخدم أسلوب التنقية هذا بشكل واسع في الولايات المتحدة والهند. بأسلوب آخر يمكن أجراء التنقية وفق [[تبلور تجزيئي (كيمياء)|التبلور التجزيئي]] {{#tag:ref|fractional crystallization|group="ط"}} لمحلول {{ط|سداسي فلورو[[زركونات]] البوتاسيوم}} {{#tag:ref|hexafluorozirconate K<sub>2</sub>ZrF<sub>6</sub>|group="ط"}}، والذي يكون أقل انحلالية في الماء من مناظره من الهافنيوم. في أوروبا، يشيع بالمقابل استخدام أسلوب [[تقطير استخلاصي|التقطير الاستخلاصي]] {{#tag:ref|Fractional distillation|group="ط"}} لمركب رباعي كلوريد الزركونيوم.<ref name="Ullmann" />

يعد أسلوب التنقية وفق [[طريقة القضيب البلوري|عملية فان أركل-دي بوير]] {{#tag:ref|van Arkel–de Boer process|group="ط"}} من الأساليب الصناعية المعروفة من أجل الحصول على الزركونيوم النقي.<ref name=zaac25>{{استشهاد بدورية محكمة | doi = 10.1002/zaac.19251480133 | عنوان =  Darstellung von reinem Titanium-, Zirkonium-, Hafnium- und Thoriummetall | الأول = A. E. | الأخير = Van Arkel |مؤلف2=De Boer, J. H. | المجلد = 148 | العدد = 1 | صفحات =345–350 | سنة = 1925 | صحيفة = Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie | لغة = German}}</ref> في هذه العملية يعالج الزركونيوم حرارياً تحت الفراغ مع [[يود|اليود]]، حيث يستحصل على [[يوديد الزركونيوم الرباعي]] (رباعي يوديد الزركونيوم):

:<math>\mathrm{Zr + 2\ I_2 \ \rightleftharpoons \ ZrI_4}</math>

يتشكل رباعي يوديد الزركونيوم عند درجة حرارة تقارب 200 °س؛ ثم يتفكك عند درجة حرارة حوالي 1300 °س.

== النظائر ==
يتألف الزركونيوم طبيعياً من خمسة [[نظائر الزركونيوم|نظائر]]: زركونيوم-90 <sup>90</sup>Zr وزركونيوم-91 <sup>91</sup>Zr وزركونيوم-92 <sup>92</sup>Zr وزركونيوم-94 <sup>94</sup>Zr، وهذه النظائر الأربعة هي [[نظير مستقر|نظائر مستقرة]]، رغم وجود شكوك بخضوع زركونيوم-94 <sup>94</sup>Zr [[اضمحلال بيتا المضاعف|لاضمحلال بيتا المضاعف]] {{#tag:ref|double beta decay|group="ط"}} [[عمر النصف|بعمر نصف]] {{#tag:ref|half-life|group="ط"}} بأكثر من 1.10×10<sup>17</sup>&nbsp;سنة؛ أما النظير الخامس فهو زركونيوم-96 <sup>96</sup>Zr فهو [[نويدة مشعة|نظير مشع]] طويل العمر، إذ يبلغ عمر النصف له مقدار 2.4×10<sup>19</sup>&nbsp;سنة، ويتحول وفق [[اضمحلال بيتا المضاعف]] إلى النظير [[نظائر الموليبدنوم|موليبدنوم-96]] <sup>96</sup>Mo. للنظير زركونيوم-90 <sup>90</sup>Zr الوفرة الأكبر من بين هذه النظائر الخمسة، إذ يشكل 51.45% من الزركونيوم في الطبيعة، أما أقلها وفرة فهو النظير <sup>96</sup>Zr بوفرة مقدارها 2.80% فقط.<ref name="nubase">{{استشهاد |عنوان=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 |الأخير1=Audi |الأول1=Georges |الأخير2=Bersillon |الأول2=Olivier |الأخير3=Blachot |الأول3=Jean |الأخير4=Wapstra |الأول4=Aaldert Hendrik |صحيفة=Nuclear Physics A |المجلد=729 |صفحات=3–128 |سنة=2003 |مسار=<!-- dead: http://amdc.in2p3.fr/nubase/Nubase2003.pdf -->https://hal.archives-ouvertes.fr/in2p3-00020241/document |bibcode=2003NuPhA.729....3A}}</ref>

يبلغ عدد [[نظير مشع مصطنع|النظائر المشعة المصطنعة]] للزركونيوم ثمانية وعشرين نظيراً، تتراوح [[كتلة ذرية|كتلها الذرية]] بين 78 إلى 110، أطولها عمراً النظير زركونيوم-93 <sup>93</sup>Zr (عمر النصف 1.53×10<sup>6</sup>&nbsp;سنة)، أما أقصرها عمراً فهو أثقلها، وهو النظير <sup>110</sup>Zr، إذ هو أكثرها [[اضمحلال نشاط إشعاعي|نشاطاً إشعاعياً]] (يقدر عمر النصف بأقل من 30 ميلي ثانية). تضمحل [[نظائر الزركونيوم]] المشعة ذات أعداد الكتلة الأقل 89 وفق [[انبعاث البوزيترون]] {{#tag:ref|positron emission|group="ط"}}، باستثناء النظير زركونيوم-88 الذي يضمحل وفق آلية [[التقاط إلكترون|التقاط الإلكترون]] {{#tag:ref|electron capture|group="ط"}}؛ أما نظائر الزركونيوم المشعة ذات أعداد الكتلة الأكبر من 93 فإنها تضمحل [[انبعاث إلكترون|بانبعاث الإلكترونات]] {{#tag:ref|electron emission|group="ط"}} وفق [[اضمحلال بيتا]] {{#tag:ref|beta decay|group="ط"}}.<ref name="nubase" /> للزركونيوم أيضاً خمسة [[مصاوغ نووي|مصاوغات نووية]] شبه مستقرة {{#tag:ref|metastable nuclear isomers|group="ط"}}، وهي: <sup>83m</sup>Zr و <sup>85m</sup>Zr و <sup>89m</sup>Zr و <sup>90m1</sup>Zr و
<sup>90m2</sup>Zr و <sup>91m</sup>Zr؛ وهي نظائر مشعة قصيرة العمر.<ref name="nubase" />

== الخواص الفيزيائية ==
[[ملف:Hexagonal dichteste Kugelpackung.svg|تصغير|يسار|150 بك|البنية البلورية لألفا الزركونيوم (α-Zr)]]
الزركونيوم في [[ظروف قياسية من الضغط ودرجة الحرارة|الظروف القياسية من الضغط ودرجة الحرارة]] [[فلز]] أبيض رمادي [[بريق (تعدين)|ذو بريق]]، وهو طري نسبياً ومطواع و[[مطيلية|قابل للسحب والطرق]] {{#tag:ref|ductile and malleable|group="ط"}}، ويمكن أن يبدي حالة من [[تقصف|التقصف والهشاشة]] {{#tag:ref|Brittleness|group="ط"}} عند نقاوة أقل.<ref name="nbb">{{استشهاد بكتاب |الأخير= Emsley |الأول= John |عنوان= Nature's Building Blocks |ناشر= Oxford University Press |تاريخ= 2001 |مكان= Oxford |صفحات= 506–510 |isbn= 978-0-19-850341-5}}</ref> بالمقابل، فهو يصنف ضمن [[فلز ثقيل|الفلزات الثقيلة]] بسبب ارتفاع [[كثافة|الكثافة]]، والتي تبلغ 6.50 غ/سم<sup>3</sup> عند 25&nbsp;°س<ref name="Skinner">Gordon B. Skinner, Herrick L. Johnston: ''Thermal Expansion of Zirconium between 298°K and 1600°K.'' In: ''J. Chem. Phys.'' 21, 1953, S.&nbsp;1383–1284, [[doi:10.1063/1.1699227]].</ref>

تبلغ [[نقطة الانصهار|نقطة انصهار]] الزركونيوم مقدار 1855&nbsp;°س و[[نقطة الغليان|نقطة غليانه]] 4409&nbsp;°س.<ref name="CRC2008">{{استشهاد بكتاب|الفصل=Zirconium|تاريخ=2007–2008|عنوان=CRC Handbook of Chemistry and Physics|محرر-الأخير=Lide|محرر-الأول=David R.|المجلد=4|صفحة=42|مكان=New York|ناشر=CRC Press|isbn=978-0-8493-0488-0}}</ref> يبدي الزركونيوم عند [[درجة حرارة الغرفة]] [[بنية بلورية]] سداسية ذات [[تعبئة متراصة]] {{#tag:ref|hexagonally close-packed crystal structure|group="ط"}}، ويرمز لها عادة بالنمط ألفا-زركونيوم (α-Zr)، والتي تتحول إلى النمط بيتا-زركونيوم (β-Zr)، وهو نمط [[نظام بلوري مكعب|بلوري مكعب]] مركزي الجسم {{#tag:ref|body-centered cubic crystal structure|group="ط"}}، عند درجة حرارة أقل من 870&nbsp;°س، والتي يبقى عليها إلى بلوغ نقطة انصهاره.<ref name="Skinner" /><ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=Schnell I|مؤلف2=Albers RC|name-list-style=amp|عنوان=Zirconium under pressure: phase transitions and thermodynamics|صحيفة=Journal of Physics: Condensed Matter|المجلد=18|صفحات=16 |تاريخ=January 2006|doi=10.1088/0953-8984/18/5/001|العدد=5|bibcode= 2006JPCM...18.1483S|s2cid=56557217}}</ref>

لا يعد الزركونيوم من العناصر ذات [[كهرسلبية|الكهرسلبية]] {{#tag:ref|electronegativity|group="ط"}} المرتفعة، فعلى مقياس باولنغ {{#tag:ref|Pauling scale|group="ط"}} له قيمة توافق 1.33، وهو بذلك له أخفض قيمة من بين العناصر الموجودة في [[عناصر مستوى فرعي d|المستوى الفرعي d]] في [[الجدول الدوري]] بعد [[هافنيوم|الهافنيوم]] و[[إتريوم|الإتريوم]] و[[لانثانوم|اللانثانوم]] و[[أكتينيوم|الأكتينيوم]].<ref>{{استشهاد بويب|الأخير=Winter|الأول=Mark|عنوان=Electronegativity (Pauling)|ناشر=University of Sheffield |تاريخ= 2007 |مسار= http://www.webelements.com/webelements/properties/text/image-flash/electroneg-pauling.html |تاريخ الوصول= 2008-03-05|مسار أرشيف= https://archive.today/20130209055401/http://www.webelements.com/webelements/properties/text/image-flash/electroneg-pauling.html|تاريخ أرشيف=2013-02-09}}</ref> تبدي [[سبيكة|السبائك]] مع [[زنك|الزنك]] خواص مغناطيسية عند درجات حرارة أقل من 35 [[كلفن]].<ref name="CRC2008" />

== الخواص الكيميائية ==
تشابه خواص الزركونيوم خواص نظيره الأثقل في المجموعة [[هافنيوم|الهافنيوم]]، وذلك بسبب [[انكماش لانثانيدي|الانكماش اللانثانيدي]] {{#tag:ref|Lanthanide contraction|group="ط"}}، إذ لديهما [[نصف قطر ذري]] متقارب، (159 [[بيكومتر]] للزركونيوم مقابل 156 بيكومتر للهافنيوم).<ref name="HoWi">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1</ref> لا يعد الزركونيوم من [[فلز نفيس|الفلزات النفيسة]]، ولكنه يصنف كيميائياً ضمن [[فلز وضيع|الفلزات الوضيعة]] {{#tag:ref|Base metal|group="ط"}}، إذ يتفاعل عند درجات حرارة مرتفعة مع [[لافلز|اللافلزات]]. تقوم طبقة الأكسيد الرقيقة المتشكلة على سطح الزركونيوم بدور في عملية [[تخميل|التخميل]] {{#tag:ref|Passivation|group="ط"}}، إذ يبدي الزركونيوم عموماً خواص جيدة جداً في مقاومة فعل الكيماويات لعدد جيد من [[حمض|الأحماض]] و[[قلوي|القلويات]].<ref name="CRC2008" /> بالرغم من ذلك، فإنه ينحل في الأحماض المركزة من [[حمض الهيدروكلوريك]] أو [[حمض الكبريتيك]] عند وجود [[فلور|الفلور]].<ref name="Nostrand">{{استشهاد بكتاب|الفصل=Zirconium|تاريخ=2005|عنوان=Van Nostrand's Encyclopedia of Chemistry |محرر-الأخير= Considine |محرر-الأول= Glenn D.|صفحات=1778–1779|مكان=New York|ناشر=Wylie-Interscience|isbn=978-0-471-61525-5}}</ref>

يحترق الزركونيوم [[أكسجين|بأكسجين]] الهواء عند وجوده على شكل مسحوق ناعم جداً بلهب أبيض إلى [[أكسيد الزركونيوم الرباعي]]، وعند وجود فائض من غاز [[نيتروجين|النتروجين]] يتشكل [[نتريد الزركونيوم]]. أما الكتل الكبيرة من الفلز فهي تتفاعل عند الوصول إلى مرحلة [[توهج|التوهج]] {{#tag:ref|Incandescence|group="ط"}} مع الأكسجين والنتروجين.<ref name="HoWi" />

=== المركبات الكيميائية ===
كما هو الحال في أغلب [[فلز انتقالي|الفلزات الانتقالية]]، فإن الزركونيوم قادر على تشكيل عدد معتبر من [[مركب لاعضوي|المركبات اللاعضوية]] و[[معقد تناسقي|المعقدات التناسقية]] {{#tag:ref|coordination complexes|group="ط"}}.<ref name=Greenwd>{{Greenwood&Earnshaw2nd}}</ref> على العموم، فإن أغلب هذه المركبات تكون عديمة اللون، ويكون فيها الزركونيوم في [[حالة الأكسدة]] {{#tag:ref|oxidation state|group="ط"}} +4؛ أما حالات الأكسدة +3 و+2 فهي نادرة جداً.

==== المركبات اللاعضوية ====
[[ملف:CZ brilliant.jpg|تصغير|زركونيا]]
يعد [[أكسيد الزركونيوم الرباعي]] (المعروف أيضاً باسم ثنائي أكسيد الزركونيوم أو الزركونيا) ZrO<sub>2</sub> الأكسيد الشائع لهذا العنصر، ويتميز ببنيته [[زركونيا مكعبة|المكعبة]] {{#tag:ref|cubic zirconia|group="ط"}}، كما يتميز بارتفاع [[حد المتانة]] {{#tag:ref|fracture toughness|group="ط"}} ضد الكسر، وبمقاومة مرتفعة ضد الكيماويات.<ref name="azomzirc">{{استشهاد بويب |عنوان=Zirconia |ناشر=AZoM.com |تاريخ=2008 |مسار=http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=133#_Key_Properties |تاريخ الوصول=2008-03-17 |تاريخ أرشيف=2009-01-26 |مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20090126182009/http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=133#_Key_Properties |حالة المسار=dead }}</ref> ولهذا الأكسيد العديد من التطبيقات، مثل دخوله في مجال [[عزل حراري|العزل الحراري]]؛<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|الأخير1=Gauthier |الأول1=V. |الأخير2=Dettenwanger|الأول2=F.|الأخير3=Schütze|الأول3=M.|عنوان=Oxidation behavior of γ-TiAl coated with zirconia thermal barriers |صحيفة=Intermetallics |المجلد=10 |العدد=7|صفحات=667–674|تاريخ=2002-04-10 |doi=10.1016/S0966-9795(02)00036-5}}</ref> كما يستخدم بديلاً عن [[ألماس|الألماس]].<ref name="azomzirc" /> للزركونيوم أكسيد آخر، وهو {{ط|أحادي أكسيد الزركونيوم}} (أو أكسيد الزركونيوم الثنائي) ZrO، وهو يوجد طبيعياً في [[نجم من النوع S|النجوم]]، ويمكن الاستدلال على وجوده من [[خط طيفي|خطوط الانبعاث الطيفية]] {{#tag:ref|emission lines|group="ط"}}.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|عنوان= Classification of the S-Type Stars|الأخير= Keenan|الأول= P. C.|سنة= 1954|صحيفة= [[Astrophysical Journal]]|المجلد= 120|صفحات= 484–505|doi= 10.1086/145937|bibcode= 1954ApJ...120..484K}}</ref>

إن جميع [[هاليد|الهاليدات]] الأربعة للزركونيوم، من [[فلوريد الزركونيوم الرباعي|الفلوريد]] ZrF<sub>4</sub> و[[كلوريد الزركونيوم الرباعي|الكلوريد]] ZrCl<sub>4</sub> و[[بروميد الزركونيوم الرباعي|البروميد]] ZrBr<sub>4</sub> و[[يوديد الزركونيوم الرباعي|اليوديد]] ZrI<sub>4</sub>، هي من المركبات المعروفة، ولجميعها بنية مبلمرة {{#tag:ref|polymeric structure|group="ط"}} وهي ذات [[تطايرية]] {{#tag:ref|volatility|group="ط"}} أقل من نظائرها من هاليدات [[تيتانيوم|التيتانيوم]]. تميل هاليدات الزركونيوم إلى [[تحلل مائي|التحلل المائي]] (الحلمهة {{#tag:ref|Hydrolysis|group="ط"}}) لتعطي أوكسي هاليدات {{#tag:ref|oxyhalides|group="ط"}} وثنائي أكسيد الزركونيوم. يعد مركب [[كلوريد الزركونيل]] [Zr<sub>4</sub>(OH)<sub>12</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>16</sub>]Cl<sub>8</sub> من معقدات الزركونيوم النادرة، وهو قابل للانحلال في الماء.<ref name=Greenwd />
[[ملف:Zirconocene-dichloride-from-xtal-3D-balls.png|يمين|upright=0.65|تصغير|ثنائي كلوريد الزركونوسين، أحد مركبات الزركونيوم العضوية]]

يتكون [[زركون|الزركون]] كيميائياً من مركب [[سيليكات الزركونيوم الرباعي|سيليكات الزركونيوم]] ZrSiO<sub>4</sub>، والمتميز بقساوته وببنيته المميزة؛ أما [[كربيد الزركونيوم الرباعي|الكربيد]] ZrC و[[نتريد الزركونيوم|النتريد]] ZrN فهما من [[مادة حرارية|المواد الحرارية الصلبة]] {{#tag:ref|refractory solids|group="ط"}}. لمركب [[تنغستنات الزركونيوم]] خاصة مميزة جداً، وهو أن حجمه يتقلص عند تسخينه، في حين أن أغلب المواد تتمدد بالحرارة.<ref name="CRC2008" />

==== المركبات العضوية ====
تعد [[مركب زركونيوم عضوي|مركبات الزركونيوم العضوية]] من المركبات المهمة [[حفاز تسيغلر-ناتا|لحفازات تسيغلر-ناتا]] المستخدمة في إنتاج [[بولي بروبيلين]]، إذ تستغل خاصة مقدرة الزركونيوم على تشكيل روابط مع [[كربون|الكربون]] بشكل عكوس في هذه التطبيقات. تمكن العالمان {{ط|برمنغهام}} {{#tag:ref|Birmingham |group="ط"}} و[[جوفري ولكنسون|وولكنسون]] {{#tag:ref|Geoffrey Wilkinson|group="ط"}} في سنة 1952 من تحضير مركب {{ط|ثنائي بروميد الزركونوسين}} {{#tag:ref|Zirconocene dibromide|group="ط"}}، والذي كان أول مركب عضوي للزركونيوم جرى تحضيره ونشر تقارير عنه، وهو معقد ذو [[بنية جزيئية منحنية]] {{#tag:ref|Bent molecular geometry|group="ط"}} من مشتقات [[زركونوسين|الزركونوسين]]، ويناظره [[ثنائي كلوريد الزركونوسين]]، والذي حضراه لاحقاً.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة |مؤلف= Wilkinson, G. |تاريخ= 1954 |عنوان= Bis-cyclopentadienyl Compounds of Ti, Zr, V, Nb and Ta |صحيفة= Journal of the American Chemical Society|المجلد= 76 |العدد= 17 |صفحات= 4281–4284 |doi= 10.1021/ja01646a008 |الأخير2= Birmingham |الأول2= J. M.}}; {{استشهاد بدورية محكمة |الأخير=Rouhi|الأول=A. Maureen|عنوان=Organozirconium Chemistry Arrives|صحيفة= Chemical & Engineering News|المجلد=82|العدد=16|صفحات=36–39|تاريخ=2004-04-19|مسار= http://pubs.acs.org/cen/nlw/8216sci1.html|issn=0009-2347 |تاريخ الوصول=2008-03-17|doi=10.1021/cen-v082n016.p036|مسار أرشيف= https://archive.today/20120712200940/http://pubs.acs.org/cen/nlw/8216sci1.html|تاريخ أرشيف=2012-07-12}}</ref> أما [[كاشف شفارتز]] {{#tag:ref|Schwartz's reagent|group="ط"}} فقد حضر في سنة 1970 من الكيميائيين {{ط|ويلز}} {{#tag:ref|P. C. Wailes|group="ط"}} و{{ط|ويغولد}} {{#tag:ref|H. Weigold|group="ط"}}.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=Wailes, P. C.|مؤلف2=Weigold, H.|name-list-style=amp|عنوان=Hydrido complexes of zirconium I. Preparation|صحيفة=Journal of Organometallic Chemistry|تاريخ=1970|المجلد=24|صفحات=405–411|doi=10.1016/S0022-328X(00)80281-8|العدد=2}}</ref> وهو من [[ميتالوسين|الميتالوسينات]] {{#tag:ref|metallocene|group="ط"}}، ويستخدم في [[اصطناع عضوي|الاصطناع العضوي]] {{#tag:ref|organic synthesis|group="ط"}} من أجل تحويل [[ألكين|الألكينات]] إلى [[ألكاين|الألكاينات]] الموافقة.<ref name="hart">{{استشهاد بدورية محكمة|مؤلف=Hart, D. W.|مؤلف2=Schwartz, J.|name-list-style=amp |عنوان=Hydrozirconation. Organic Synthesis via Organozirconium Intermediates. Synthesis and Rearrangement of Alkylzirconium(IV) Complexes and Their Reaction with Electrophiles |صحيفة= Journal of the American Chemical Society|المجلد=96 |العدد=26|تاريخ=1974|صفحات=8115–8116|doi=10.1021/ja00833a048}}</ref>

=== التحليل الكيميائي ===
يمكن [[تحليل نوعي|الكشف نوعياً]] عن الزركونيوم بأسلوب تقليدي باستخدام أحمر [[أليزارين|الأليزارين]] {{#tag:ref|Alizarin|group="ط"}}، والذي يشكل معه في وسط حمضي مركب أحمر بنفسجي، والذي تؤدي إضافة أيونات [[فلوريد|الفلوريد]] إليه إلى اختفاء اللون، بسبب تشكل معقد فلوريدي. يمكن نظرياً استخدام التفاعل السابق من أجل [[تحليل كمي (كيمياء)|التحليل الكمي]] للزركونيوم أو الفلوريد، إلا أنه غير نوعي بالشكل الكافي.<ref>Gerhard Jander, Ewald Blasius: ''Einführung in das anorganisch chemische Praktikum (qualitative Analyse).'' 13. Auflage. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1990, S.&nbsp;130.</ref> يمكن أيضاً للكواشف النوعية التقليدية التالية من [[كوريلاجين]] {{#tag:ref|Corilagin|group="ط"}} أو [[كوبفيرون]] {{#tag:ref|Cupferron|group="ط"}} أو [[حمض فينيل الأرسونيك]] {{#tag:ref|Phenylarsonic acid
|group="ط"}} أو [[هيدروكسي كينولين|هيدروكسي الكينولين]] {{#tag:ref|Hydroxyquinoline|group="ط"}} أو [[برتقالي الزايلينول]] {{#tag:ref|Xylenol orange|group="ط"}} أن تستخدم أيضاً في الكشف النوعي التقليدي عن الزركونيوم. يمكن إجراء التحليل الكمي التقليدي عن طريق [[ترسيب (كيمياء)|تفاعل ترسيب]] أيونات الزركونيوم الرباعية المنحلة في وسط [[قاعدة (كيمياء)|قاعدي]] باستخدام [[أمونيا|الأمونيا]] للحصول على [[هيدروكسيد الزركونيوم الرباعي]]:
: <math>\mathrm{ Zr^{4+} + 4\ NH_3 + 4\ H_2O \ \longrightarrow \ Zr(OH)_4 \downarrow +\ 4\ NH_4^+}</math>
وبشكل أفضل يمكن التحليل الكمي باستخدام تقنيات [[تحليل آلي|التحليل الآلي]] {{#tag:ref|Instrumental chemistry|group="ط"}} مثل [[مطيافية الامتصاص الذري]] {{#tag:ref|Atomic absorption spectroscopy (AAS)|group="ط"}}.

== الدور الحيوي ==
لا يوجد لعنصر الزركونيوم أي دور حيوي معروف، ولكن بالرغم من ذلك، فإن [[جسم الإنسان]] يحوي وسطياً على حوالي 250 ميليغرام منه، ويعود مصدر ذلك المحتوى إلى الغذاء؛ إذ يبلغ متوسط المدخول اليومي {{#tag:ref|daily intake|group="ط"}} من الزركونيوم حوالي 4.15 ميليغرام (تقريباً 3.5 مغ من [[طعام|الطعام]] و0.65 مغ من [[ماء الشرب]]).<ref name = Schroeder-and-Balassa-1966>{{استشهاد بدورية محكمة | مؤلف-الأخير    = Schroeder
|مؤلف-الأول = Henry A. | مؤلف2-الأخير = Balassa | مؤلف2-الأول  = Joseph J. | تاريخ= May 1966 | عنوان= Abnormal trace metals in man: zirconium | صحيفة = Journal of Chronic Diseases | المجلد         = 19 | العدد = 5 | صفحات = 573–586| doi= 10.1016/0021-9681(66)90095-6 | pmid = 5338082}}</ref> إن الزركونيوم واسع الانتشار نسبياً في الطبيعة، وهو موجود في عديد من الأنظمة الحيوية ليصل إلى الغذاء، فعلى سبيل المثال تبلغ نسبة الزركونيوم 2.86 ميكروغرام/الغرام في [[قمح|القمح]] [[حبة كاملة|الكامل]]، و 3.09 ميكروغرام/الغرام في [[أرز كامل|الأرز الكامل]]، و 0.55 ميكروغرام/الغرام في [[سبانخ|السبانخ]]، و 1.23 ميكروغرام/الغرام في [[بيض (طعام)|البيض]]، و 0.86 ميكروغرام/الغرام في [[لحم بقري|اللحم البقري]].<ref name="Schroeder-and-Balassa-1966" /> بالإضافة إلى المصادر الطبيعية، فهناك مصادر [[تأثير الإنسان على البيئة|بشرية المنشأ]] للزركونيوم والتي تصب بالنهاية في الطبيعة، بسبب احتواء بعض المنتجات الاستهلالكية على الزركونيوم مثل [[مزيل روائح|مزيل الروائح]] ومواد [[تنقية المياه]] {{#tag:ref|water purification|group="ط"}}.<ref name="Lee">Lee DBN, Roberts M, Bluchel CG, Odell RA. (2010) Zirconium: Biomedical and nephrological applications. ASAIO J 56(6):550–556.</ref>

== المخاطر ==
يؤدي التعرض المباشر قصير الأمد إلى مسحوق الزركونيوم إلى التسبب بحدوث [[تهييج]] {{#tag:ref|irritation|group="ط"}}، والذي قد يتطلب رعاية صحية في حال تهييج العينين.<ref>{{استشهاد بكتاب|الفصل=Zirconium|عنوان=International Chemical Safety Cards|تاريخ=October 2004|ناشر=International Labour Organization|مسار=http://www.oit.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc14/icsc1405.htm|تاريخ الوصول=2008-03-30|تاريخ أرشيف=1 ديسمبر 2008|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20081201143952/http://www.oit.org/public/english/protection/safework/cis/products/icsc/dtasht/_icsc14/icsc1405.htm|حالة المسار=dead}}</ref> على العموم، لا يعد الزركونيوم من [[تأثير سمي|المواد السامة]] أو [[مسرطن|المسرطنة]] {{#tag:ref|carcinogen|group="ط"}}.<ref name="Lee" /> توصي [[إدارة السلامة والصحة المهنية]] {{#tag:ref|Occupational Safety and Health Administration (OSHA)|group="ط"}} في الولايات المتحدة أن يكون [[حد التعرض المسموح]] {{#tag:ref|permissible exposure limit (PEL)|group="ط"}} من الزركونيوم مقداراً لا يتجاوز 5&nbsp;مغ/م<sup>3</sup> لمدة 8 ساعات في [[يوم العمل]]؛ وتلك قيمة موافقة لقيمة [[حد التعرض الموصى به]] {{#tag:ref|recommended exposure limit (REL)|group="ط"}} التي حددها [[المعهد القومي للسلامة والصحة المهنية]] {{#tag:ref|National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH,|group="ط"}}؛ في حين أن قيمة مقدارها 25&nbsp;مغ/م<sup>3</sup> ذات [[خطورة فورية على الحياة أو الصحة]] {{#tag:ref|immediately dangerous to life or health (IDLH)|group="ط"}}.<ref>{{استشهاد بويب|موقع=CDC|عنوان=NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards – Zirconium compounds (as Zr)|تاريخ الوصول=2015-11-27|تاريخ أرشيف=24 سبتمبر 2024|مسار=https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0677.html|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20240924075644/https://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0677.html}}</ref>

== الاستخدامات ==
إن أغلب ما يعدن عالمياً (ما يقارب مليون طن) من الزركونيوم الخام يكون على شكل [[زركون]] ([[سيليكات الزركونيوم الرباعي|سيليكات الزركونيوم]])؛ ونسبة قليلة منه تحول إلى العنصر الحر النقي.<ref name="Ullmann" /> تمتاز المواد الزركونية عموماً بمقاومة فعل الكيماويات في الظروف الأكالة {{#tag:ref|aggressive environments|group="ط"}}، لذا يستخدم الأكسيد (الزركونيا) في تصنيع [[مفاعل كيميائي|المفاعلات الكيميائية]] {{#tag:ref|Chemical reactor|group="ط"}}. ويستخدم الزركون بشكل مباشر في التطبيقات عند درجة حرارة مرتفعة، إذ هو من [[مادة حرارية|المواد الحرارية]] الممتازة، لذا يستخدم في تصنيع قوالب {{#tag:ref|moulds|group="ط"}} صب الفلزات المصهورة. يعد [[أكسيد الزركونيوم الرباعي|الأكسيد]] (الزركونيا) من المواد الحرارية أيضاً، ويستخدم في تصنيع [[بوتقة|البواتق]] {{#tag:ref|crucibles|group="ط"}} المخبرية وفي [[فرن الصناعات المعدنية|أفران الصناعات المعدنية]] {{#tag:ref|metallurgical furnaces|group="ط"}}.<ref name="CRC2008" /> بدخل الزركونيوم كذلك في تصنيع معدات وتجهيزات [[مركبة فضائية|المركبات الفضائية]]؛<ref name="Stwertka" /> مثل [[قوة دفع المركبة الفضائية|أنظمة الدفع]] {{#tag:ref|propulsion space systems|group="ط"}}،<ref name="Clark2023" /> وهو يعد الخيار الأول في تصنيع خزانات [[بيروكسيد الهيدروجين]]، إذ يقاوم الفعل الأكال لهذه المادة [[مؤكسد|المؤكسدة]]، ولا يقوم [[تحفيز|بتحفيز]] التفكك التلقائي لهذه المادة، على العكس من باقي [[فلز انتقالي|الفلزات الانتقالية]].<ref name="Clark2023">{{استشهاد بويب | الأخير=Clark | الأول=Stephen | موقع=Ars Technica | تاريخ=2023-11-01 |عنوان=After decades of dreams, a commercial spaceplane is almost ready to fly|تاريخ الوصول=2023-11-03|تاريخ أرشيف=26 سبتمبر 2024|مسار=https://arstechnica.com/space/2023/11/after-decades-of-dreams-a-commercial-spaceplane-is-almost-ready-to-fly/|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20240926003313/https://arstechnica.com/space/2023/11/after-decades-of-dreams-a-commercial-spaceplane-is-almost-ready-to-fly/}}</ref><ref name="Zircadyne">{{استشهاد بويب | مؤلف= ATI Materials | عمل= atimaterials |عنوان=Zircadyne® 702/705 in Hydrogen Peroxide|تاريخ الوصول=2023-11-03|تاريخ أرشيف=15 مايو 2024|مسار=https://www.atimaterials.com/Products/Documents/datasheets/zirconium/alloy/zircadyne_702_705_in_hydrogen_peroxide_v1.pdf|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20240515165333/https://www.atimaterials.com/Products/Documents/datasheets/zirconium/alloy/zircadyne_702_705_in_hydrogen_peroxide_v1.pdf}}</ref> كما تستخدم الزركونيا مع [[أكسيد الإتريوم الثلاثي|الإتريا]] {{#tag:ref|yttria|group="ط"}} أيضاً في تصنيع طبقات تلبيس سيراميكية واقية على الأجزاء المعرضة بشكل مباشر لدرجات حرارة مرتفعة في [[عنفة غازية|العنفات التوربينية الغازية]] {{#tag:ref|gas turbines|group="ط"}}، مثل [[حراق|الحراقات]] {{#tag:ref|combustors|group="ط"}} و[[ريشة عنفة|الريش]] (الشفرات {{#tag:ref|Turbine blade|group="ط"}}.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة|doi= 10.1115/1.2906801|عنوان= The Evolution of Thermal Barrier Coatings in Gas Turbine Engine Applications|تاريخ= 1994|الأخير1= Meier|الأول1= S. M.|الأخير2= Gupta|الأول2= D. K.|صحيفة= Journal of Engineering for Gas Turbines and Power|المجلد= 116|صفحات= 250–257|s2cid= 53414132}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة |الأخير=Allison |الأول=S. W. |عنوان=37th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit |مسار= https://technicalreports.ornl.gov/cppr/y2001/pres/112377.pdf |صحيفة=AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference |تاريخ-الوصول=6 يوليو 2024 |تاريخ أرشيف=27 أغسطس 2023 |مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230827185802/https://technicalreports.ornl.gov/cppr/y2001/pres/112377.pdf |حالة المسار=dead |مسار أرشيف= http://web.archive.org/web/20230827185802/https://technicalreports.ornl.gov/cppr/y2001/pres/112377.pdf|تاريخ أرشيف=2023-08-27}}</ref> كما يمكن إخضاع الزركونيا لعمليات [[تلبيد|تصليد حراري]] {{#tag:ref|Sintering|group="ط"}} إضافية وتطويعها ميكانيكياً من أجل صناعة أنصال [[سكين خزفية|السكاكين الخزفية]] {{#tag:ref|ceramic knives|group="ط"}}.<ref name="kyo">{{استشهاد بويب |ناشر= Kyocera Inc. |عنوان=Fine ceramics – zirconia|تاريخ أرشيف=26 سبتمبر 2024|مسار=http://global.kyocera.com/prdct/fc/list/material/zirconia/zirconia.html|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20240926003413/https://global.kyocera.com/prdct/fc/list/material/zirconia/zirconia.html}}</ref> بسبب البنية [[زركونيا مكعبة|الزركونية المكعبة]] المميزة يمكن أن يصقل كل من الزركون والزركونيا إلى [[حجر كريم|أحجار كريمة]] على هيئة [[مجوهرات]]؛ وفي مجال آخر تستخدم الزركونيا في صناعة [[ساحج|مواد السحج]] {{#tag:ref|abrasive|group="ط"}} و[[ورق الصنفرة]] (ورق الزجاج {{#tag:ref|sandpaper|group="ط"}}).<ref name="greenwood" />

يدخل فلز الزركونيوم في تحضير عدد جيد من [[سبائك الزركونيوم|السبائك]] {{#tag:ref|alloys|group="ط"}}، إذ يساهم في تحسين الخواص المقاومة [[تآكل|للتآكل]] {{#tag:ref|corrosion|group="ط"}} والمواد الخاضعة لظروف أكالة، مثل [[مختبر|التجهيزات المخبرية]] و[[جهاز طبي|الأجهزة الطبية]]، وكذلك في تركيب [[مستأصل|المستأصلات]] {{#tag:ref|getters|group="ط"}} في [[صمام مفرغ|صمّامات التفريغ]] الإلكترونية. تتميز سبيكة الزركونيوم مع [[نيوبيوم|النيوبيوم]] بخواص [[موصلية فائقة]] {{#tag:ref|Superconductivity|group="ط"}}، حتى عند تطبيق [[حقل مغناطيسي|حقول مغناطيسية]] قوية، لذلك تستخدم في تصنيع [[مغناطيس|المغانط]] الفائقة.<ref>Helmut Hofmann, Gerhart Jander: ''Qualitative Analyse.'' de Gruyter, Berlin 1972, S.&nbsp;147.</ref><ref>H. Lohninger: ''[http://anorganik.chemie.vias.org/zirconium.html Zirconium].'' In: ''Anorganische Chemie.'' abgerufen am 23. April 2014. {{Webarchive|url=https://archive.today/20140423120841/http://anorganik.chemie.vias.org/zirconium.html|date=2014-04-23}}</ref> يستخدم تفاعل احتراق مسحوق الزركونيوم بأكسجين الهواء في إصدار ضوء [[فلاش (تصوير)|فلاش]] أبيض لعمليات التصوير الضوئي، إذ على العكس من [[مغنيسيوم|المغنيسيوم]]، فهو لا يصدر دخاناً بعد الاحتراق؛ كما يستخدم مسحوق الزركونيوم [[مقياس الشبكة|بأبعاد مقياس شبكة]] {{#tag:ref|mesh size|group="ط"}} من 10 إلى 80 في مجال [[تقانة نارية|التقانة النارية]] {{#tag:ref|Pyrotechnics|group="ط"}} من أجل توليد [[شرارة (نار)|شرارات]] {{#tag:ref|sparks|group="ط"}} ذات لون أبيض ساطع.<ref name="stars">{{استشهاد |مسار= https://books.google.com/books?id=e4GOAIA8HaEC&pg=PA49 |عنوان=Pyrotechnic Spark Generation |مؤلف1=Kosanke, Kenneth L. |مؤلف2=Kosanke, Bonnie J. |صفحات=49–62 |صحيفة=Journal of Pyrotechnics |isbn=978-1-889526-12-6 |سنة=1999 |مسار أرشيف= http://web.archive.org/web/20230630051658/https://books.google.com/books?id=e4GOAIA8HaEC&pg=PA49|تاريخ أرشيف=2023-06-30}}</ref>

[[ملف:Zirconium rod.jpg|تصغير|150 بك|قضيب من الزركونيوم]]
يستخدم الزركونيوم وسبائكه في تلبيس [[وقود نووي|وقود المفاعلات النووية]] {{#tag:ref|Cladding for nuclear reactor fuels|group="ط"}}، وهذا التطبيق يستهلك حوالي 1% من حاجة الزركونيوم السوقية،<ref name="Ullmann" /> إذ يتميز الزركونيوم النقي، إضافة إلى مقاومته للتآكل، بانخفاض قيمة [[مقطع نيوتروني|المقطع النيوتروني]]، وتلك خواص مرغوبة في هذه التطبيقات.<ref name="CRC2008" /><ref name="madehow">{{استشهاد بويب |عمل= How Products Are Made |ناشر= Advameg Inc. |تاريخ= 2007 |عنوان=Zirconium|تاريخ الوصول=2008-03-26|تاريخ أرشيف=25 سبتمبر 2024|مسار=http://www.madehow.com/Volume-1/Zirconium.html|مسار أرشيف=https://web.archive.org/web/20240925002414/https://www.madehow.com/Volume-1/Zirconium.html}}</ref> لذا استخدم الزركونيوم في [[محطة فوكوشيما النووية الأولى لتوليد الطاقة|مفاعل فوكوشيما]] {{#tag:ref|Fukushima I Nuclear Power Plant|group="ط"}} و[[مفاعل تريغا]] {{#tag:ref|TRIGA|group="ط"}}. من جهة أخرى، من الخواص غير المرغوبة أن يخشى من حدوث تفاعل [[تحلل مائي]] (حلمهة {{#tag:ref|Hydrolysis|group="ط"}}) للزركونيوم مع [[ماء|الماء]] منتجاً [[هيدروجين|الهيدروجين]]، ويكون [[معدل التفاعل|معدل تفاعل]] الحلمهة بطيئاً جداً دون 100&nbsp;°س، ولكنه يتسارع عند درجات حرارة تتجاوز فوق 900&nbsp;°س؛ وذلك يؤدي إلى تدهور أداء قضبان الوقود النووي وعدم استقرارها عند درجات حرارة مرتفعة.<ref>Gillon, Luc (1979). ''Le nucléaire en question'', Gembloux Duculot, French edition.</ref>

للزركونيوم ومركباته وسبائكه تطبيقات طبية متنوعة، مثل دخول الزركونيوم في صناعة [[زراعة الأسنان|الغرسات السنية]] {{#tag:ref|dental implants|group="ط"}} و[[تاج (طب أسنان)|التيجان]]، وكذلك في تصنيع [[بدلة (جراحة ترقيعية)|بدائل الأعضاء]] {{#tag:ref|prosthesis|group="ط"}} مثل [[ركبة|الركبة]] و[[حوض (تشريح)|الحوض]] و[[عظيمات|العظيمات السمعية]] {{#tag:ref|ossicles|group="ط"}}.<ref name="Lee" /> من جهة أخرى، في مجال الكيمياء الحيوية الطبية، يمتاز الزركونيوم بقدرته على الارتباط مع [[يوريا|اليوريا]] {{#tag:ref|urea|group="ط"}}، وتلك خاصة استغلت لصالح المرضى الذين يعانون من [[مرض الكلى المزمن]] {{#tag:ref|chronic kidney disease|group="ط"}}،<ref name="Lee" /> إذ يستخدم الزركونيوم مكوناً أساسياً في تجهيزات [[غسيل كلوي|الغسيل الكلوي]] {{#tag:ref|Kidney dialysis|group="ط"}}، المعروفة باسم {{ط|ريدي}} {{#tag:ref|REDY system|group="ط"}}، الحاوية على أعمدة التشرب {{#tag:ref|sorbent column|group="ط"}} في أنظمة التنشيط وإعادة التدوير {{#tag:ref|regeneration and recirculation system|group="ط"}}.<ref>Ash SR. Sorbents in treatment of uremia: A short history and a great future. 2009 Semin Dial 22: 615–622</ref> يستخدم عقار [[سيكلوسيليكات الزركونيوم والصوديوم]] {{#tag:ref|Sodium zirconium cyclosilicate|group="ط"}} في علاج [[فرط بوتاسيوم الدم]] {{#tag:ref|hyperkalemia|group="ط"}}، فهو دواء انتقائي قادر على احتجاز أيونات [[بوتاسيوم|البوتاسيوم]] في مجرى الدم وفي [[قناة هضمية|القناة الهضمية]] {{#tag:ref|gastrointestinal tract|group="ط"}}.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة |doi= 10.1056/NEJMe1414112 |pmid= 25415806 |عنوان= A New Era for the Treatment of Hyperkalemia? |صحيفة= New England Journal of Medicine |المجلد= 372 |العدد= 3 |صفحات= 275–7 |سنة= 2015 |الأخير1= Ingelfinger |الأول1= Julie R.}}</ref>

== طالع أيضاً ==
* [[زركون]]

== الهوامش ==
;ملحوظات
{{بداية المراجع}}
{{مراجع|4|group=ملاحظة}}
{{نهاية المراجع}}
;مصطلحات
{{بداية المراجع}}
{{مراجع|4|group=ط|محاذاة=نعم}}
{{نهاية المراجع}}

== المراجع ==
{{مراجع|محاذاة=نعم}}
{{روابط شقيقة}}
{{الجدول الدوري المضغوط}}
{{مركبات الزركونيوم}}
{{معرفات كيميائية}}
{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|العناصر الكيميائية|الكيمياء}}

[[تصنيف:زركونيوم|*]]
[[تصنيف:عناصر كيميائية]]
[[تصنيف:فلزات انتقالية]]